[发明专利]一种含有污泥灰渣的高强陶粒及其制备方法

说明书

本发明属于人造轻集料技术领域，特别涉及一种含有污泥灰渣的高强陶粒及其制备方法。该陶粒的原料包括10‑90wt％的污泥灰渣及10‑90wt％的工程弃土；该陶粒的制备方法包括如下步骤：S1、将污泥灰渣和工程弃土按照配比破碎后混合；S2、将混合料粉磨至80μm筛余15％‑30％，用圆盘造粒机制成5‑20mm大小的生料球体；S3、将生料球体烘干；S4、将烘干过得生料球体放入马弗炉中，从室温升温至200℃后保温；再从200℃升温至600‑700℃后保温；最后由再升温至1080‑1200℃保温20‑30min后自然冷却到常温。本发明解决了城市污泥因含水率高及有机质含量高而无法大掺量制备高强陶粒的难题。

技术领域

本发明属于人造轻集料技术领域，特别涉及一种含有污泥灰渣的高强陶粒及其制备方法。

背景技术

陶粒是一种在回转窑中经发泡生产的轻骨料。它具有球状的外形，表面光滑而坚硬，内部呈蜂窝状，有密度小、热导率低、强度高的特点。在耐火材料行业中，陶粒主要用于作隔热耐火材料的骨料。

目前陶粒的制备原料主要为粘土或页岩，由于粘土是一种宝贵的天然资源，大力发展粘土陶粒必将导致大量优质耕地的破坏和流失；而用页岩生产陶粒会破坏自然植被和环境，并在一定程度上打破生态系统的平衡。

此外还包括其他制备方法：

例如中国专利(申请号200910156987.5)公开了一种主要以30-45％的城市污泥、20-40％的粉煤灰、20-40％的河底淤泥混合焙烧制备陶粒的方法，其陶粒容重≤700Kg/m3，筒压强度6.8-7.0MPa，吸水率≤1.0。

例如中国专利(申请号201811583149.1)公开了一种孔隙可调控污泥渣土基陶粒，由如下重量百分比的原料制成：含水率45-45％的城市污泥45-55％、渣土30-40％、页岩5-10％、稻壳2％、孔隙调控剂4-6％、助熔剂0.2-2％。其陶粒吸水率为9.3％-11.2％，筒压强度2.3-2.7MPa，堆积密度580-701kg/m³的成品。

例如中国专利(申请号201610316035.5)公开了一种轻质高强度的污泥陶粒制备方法，锯末10-25份、粉煤灰20-30份、硅灰5-10份、污泥30-40份、生石灰10-15份、红泥岩20-30份、石膏1-5份、菱镁矿5-10份、铁粉1-3份。其陶粒吸水率为9.3％-11.2％，筒压强度8.3-8.8MPa，堆积密度522-539kg/m3的成品。

由于GB/T17431.1-2010标准中对高强陶粒的要求是：强度标号≧25MPa，吸水率≦10％，700Kg/m³≦密度等级≦1200Kg/m³；筒压强度≧4MPa；因此上述专利公开的陶粒制备方法要么筒压强度稍微高于标准，要么城市污泥的使用率≦55％，限制了对其的大量使用；此外还要添加多种辅助添加剂，增加了原料成本并且使得原料的均匀性变差，从而对陶粒的烧成产生不利影响。因此必须对现有的陶粒制备方法加以改进。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种含有污泥灰渣的高强陶粒及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种含有污泥灰渣的高强陶粒，该高强陶粒的原料如下：10-90％(质量百分比)的污泥灰渣；10-90％(质量百分比)的工程弃土；

所述污泥灰渣由城市污泥焚烧制得，烧失量为0-2％；制备污泥灰渣的城市污泥含水率为80％；污泥灰渣包括如下成分：35-45wt％SiO2；18-24wt％Al2O3；10-16％Fe2O3；5-8wt％CaO；3-6wt％MgO；2-4wt％K2O；1-3wt％Na2O；